科研項目：
*中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)“十五”深海資源研究開發(fā)專項《深海采礦系統(tǒng)監(jiān)控、動力配置技術(shù)設(shè)計》研究開發(fā)子項目。
局部剪切階段（開始塑性變形）：當(dāng)履帶對海泥的壓載大于臨界荷載而小于海泥的極限承載力時，海泥出現(xiàn)塑性變形，隨著壓力的增大，塑性變形區(qū)逐漸擴大。如圖1示，a點與b點之間。
完全破壞階段（塑性變形區(qū)連成連續(xù)的滑動面）：當(dāng)壓力繼續(xù)增大，超過海泥的極限承載力，塑性變形區(qū)連成連續(xù)的滑動面，海泥被擠出來。如圖1示，超過“b”點后，應(yīng)力增加一微小量，應(yīng)變便顯著增加。這種顯著增加的應(yīng)變，構(gòu)成塑性流動。塑性流動以前的狀態(tài)，通常稱為塑性平衡狀態(tài)。從塑性平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄粤鲃訝顟B(tài)，表示物質(zhì)被破壞。
由以上分析可知，深海機器人應(yīng)該工作在局部剪切階段才能較好的利用海泥提供的牽引力行走。
(2)履帶－海泥相互作用
當(dāng)驅(qū)動履帶，在接觸面的地面上產(chǎn)生剪切作用。如圖2所示，為了預(yù)測車輛的牽引力和滑轉(zhuǎn)率，需要了解地面的剪切應(yīng)力和剪切變形之間的關(guān)系。這個關(guān)系可由剪切試驗來確定。在剪切試驗中可用剪切板代替履帶刺的剪切作用。
圖2 履帶的剪切作用
經(jīng)測定我國礦區(qū)內(nèi)的海泥剪切特性存在明顯大于0的殘余剪切力。Wong提出以下公式來表示改型土壤：
(1)式中，k－水平剪切變形模數(shù)，m；j－剪切位移，m。Kr－殘余剪切應(yīng)力與最大剪切應(yīng)力比τr/τmax。
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